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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1988006514A1
    申请号:PCT/DE1988/000115
    申请日:1988-03-04
    公开日:1988-09-07
    发明作者:Willi Riesle
    申请人:Siegle, Karl；
    IPC主号:B29C48-00
    专利说明:
    [0001] Vorrichtung zum Führen und Dosieren von extrudierbarem Material
    [0002] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Führen und Dosieren von extrudierbarem Material von beispielsweise einer Spritzgießanlage zu einem Werkzeug, wobei der Materialström durch Bohrungen mit einem veränderbaren Durchlaßquerschnitt geführt ist und die Bohrungen einen Grundkörper in etwa axialer Richtung durchziehen.
    [0003] Beim Herstellen von Werkstücken, insbesondere durch Spritzen, Gießen oder Strangpressen besteht häufig das Problem, daß das herzustellende Werkstück einen, lagebezogen, unregelmäßigen Materialbedarf aufweist. Dies gilt vor allem für Werkstücke, welche ein unregel¬ mäßiges Profil besitzen sollen. Wird in diesem Fall der Materialstrom nur an einer Stelle des Werkstücks einge¬ bracht, so muß im Werkzeug selbst die Materialver¬ teilung vorgenommen werden, was bei der Geschwindig¬ keit, mit der solche Anlagen arbeiten, dazu führen kann, daß die Stellen, welche mehr Material bedürfen, nicht genügend mit Material versorgt werden.
    [0004] Deshalb wurde in letzter Zeit dazu übergegangen, den Materi Istrom zwischen dem Extruder und dem Werkzeug aufzuteilen, um dem Werkzeug an verschiedenen Stellen Material zuführen zu können. Ferner wurde bereits vorgesehen, die einzelnen Materialströme zu dosieren. Eine entsprechende Anlage zeigt das Europäische Patent 31 742. Dort ist ein axial beweglicher Schieber vorge¬ sehen, der einen zylindrischen Gleitkörper aufweist, welcher mit einem radialen Vorsprung versehen ist, der wiederum einem Kegelstumpf gegenüberliegt. Die Schräg¬ flächen des Kegelstumpfes und des Vorsprunges verlaufen parallel zueinander und können zueinander verschoben werden, wobei der Abstand beider Schrägflächen den Durchlaßquerschnitt bestimmt.
    [0005] Dieser so ausgebildete Kopf ist kompliziert aufgebaut und nur sehr umständlich zu handhaben. Zu einer Ver¬ stellung des Schiebers muß das Werkzeug von der Stirn¬ fläche des Kopfes entfernt werden, so daß eine Dosierung des Materialstroms während des Betriebes nicht möglich ist. Ein weiteres Problem ist, daß zwischen dem ersten und dem zweiten Werkzeugteil des ersten Werkzeugs, d. h. vor dem Werkzeug-Formaustritt eine erhebliche Vermischung von extrudierbarem Material stattfindet, wobei beispielsweise durch die Schwerkraft mehr Material von den oberen Bohrungen nach unten fließt, so daß es im oberen Bereich zu einem Materialstau kommt, während von den unteren Bohrungen nicht genügend Material gefördert wird.
    [0006] Der Erfinder hat sich zum Ziel gesetzt, eine Vor¬ richtung der oben genannten Art zu entwickeln, welche einfach aufgebaut ist und eine Dosierung auch ohne Abnahme des Werkzeuges und eine Zwangsführung von Anfang bis zum Ende des Extrudierkopfes möglich macht. Ferner soll für diese Vorrichtung eine geregelte Temperierung möglich werden.
    [0007] Zur Lösung dieser Aufgabe führt, daß der Grundkδrper in etwa radiale Bohrungen aufweist, welche in etwa senkrecht auf die Bohrungen treffen, wobei in die Radialbohrungen verschiebbare Stifte eingesetzt sind.
    [0008] Das bedeutet, daß durch die radiale Anordnung der Radialbohrungen bzw. der sie durchsetzenden Stifte eine Verschiebung dieser Stifte von außen her möglich ist, ohne daß ein Werkzeug abgebaut werden muß oder daß die Anlage stillsteht. Ferner bestimmen allein die Stifte den Durchlaßquerschnitt der Bohrungen, so daß bereits von außen her sichtbar ist, wie tief der Stift in die Bohrung eindringt, d. h. wie weit er bereits den Durσh- laßquerschnitt verengt hat. Durchsetzt der Stift die Bohrung gänzlich, so bleiben seitlich zwei Segmente übrig, durch welche ein Materialstrom möglich bleibt. Falls gewünscht, kann die Radialbohrung auch Markierungen aufweisen, über welche die Tiefe des eingeschobenen Stiftes abgelesen werden kann.
    [0009] Bevorzugt weist der Stift einen Gewindeabschnitt auf, mit dem er ein Innengewinde in der Radialbohrung kämmt. Auf diese Weise kann der Stift in der Radialbohrung bewegt werden, wobei sein in die Bohrung für den Materialstrom einragendes Ende den Durchlaßquerschnitt bestimmt.
    [0010] In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel soll der Grundkörper einstückig geformt sein und aus einer Montageplatte, einer Aufspannplatte und einem diese beiden Elemente verbindenden Ring bestehen. Die Montageplatte dient insbesondere dazu, den gesamten Kopf an beispielsweise den Auslaß einer Spritzgie߬ maschine festzulegen. Die Aufspannplatte wiederum soll geeignet sein, ein entsprechendes Werkzeug zu tragen. Für die Anordnung der Radialbohrungen ist im gezeigten Ausführungsbeispiel die Montageplatte vorgesehen, da der Ring zusammen mit einem Reif einen Ringkanal zur Führung eines die Temperatur des Kopfes bestimmenden Mediums dient und die Aufspannplatte eine Mutter zum Festlegen des Werkzeuges hält. Darauf soll jedoch die Erfindung nicht beschränkt sein, sondern die Radial¬ bohrungen können auch an anderer Stelle vorgesehen werden, sofern hierfür ein geeigneter Platz geschaffen ist. Beim Aufteilen des Materialstroms in einzelne Ströme ist es ferner wichtig, daß diese Ströme auch während bzw. nach dem Dosieren auf einem bestimmten Temperatur¬ level gehalten werden. Zum Einbringen eines derartigen Heiz- bzw. Kühlmediums dient der oben näher beschriebene Ringkanal. Über ihn werden die gesamten Bohrungen, im vorliegenden Beispiel in einer Zwölfer¬ teilung angeordnet, gleichbleibend mit einem entsprechenden Medium beaufschlagt.
    [0011] Ferner ist vorgesehen, daß dieses Heiz- bzw. Kühlmedium auch über Radialbohrungen vom Ringkanal zu Kanälen im Grundkörper bzw. einem Verteilerkegel führbar ist. Hierdurch findet in der gesamten Vorrichtung eine Temperaturregulierung statt.
    [0012] Der Verteilerkegel greift in Gebrauchslage in den Ausgang der Spritzgießmasσhine ein, wobei auf seine Mantelfläche der Materialstrom auftrifft. Dabei wird dieser Materialstrom aufgespreizt und in geeigneter Weise dem Eingang zu den Bohrung zugeführt. Zur Verbindung des Verteilerkegels mit dem Grundkörper ist ein einfacher Schraubenbolzen vorgesehen, welcher den Grundkörper durchsetzt und ein Gewinde im Verteiler¬ kegel kämmt, so daß er den Verteilerkegel mit dessen Grundfläche an, den Grundkörper anzieht. Sollte eine Abdichtung dieses Spaltes notwendig sein, ist hier eine Ringdichtung vorgesehen.
    [0013] Zum besseren Zentrieren des Werkzeugs besitzt der Grundkörper bzw. die Aufspannfläche eine scheiben¬ förmige Ausnehmung, in welche das im vorliegenden Aus¬ führungsbeispiel aus zwei Teilen bestehende- Werkzeug eingesetzt ist. Selbstverständlich sind hier auch andere Anordnungen denkbar, wobei beispielsweise einer Spritzgießmaschine mit einer feststehenden und einer beweglichen Formhälfte Rechnung getragen werden kann.
    [0014] Sollte es sich als notwendig erweisen, befindet sich im Stirnbereich der Vorrichtung auch ein Anschlußnippel zum Einbringen von Stützluft zwischen die beiden Werk¬ zeugteile.
    [0015] Diese einfach aufgebaute Vorrichtung gestattet es wirkungsvoll, den Materialstrom so zu dosieren, daß er in unterschiedlichen Stärken an unterschiedlichen Positionen des Werkzeuges eingeführt werden kann. Ferner unterliegt er auf seiner gesamten Strecke einer gleichmäßigen Temperaturregulierung.
    [0016] Weiterhin sollen in dem Werkzeugteil, welches auf die Bohrungen folgt und welches einen Werkzeug-Formaustritt aufweist, Leitkanäle vorgesehen sein, welche die Bohrungen mit dem Werkzeug-Formaustritt verbinden.
    [0017] Hierdurch werden im Grunde die Bohrungen bis zum Werk¬ zeug-Formaustritt hin verlängert, so daß eine Zwangs¬ führung bis dorthin gewährleistet bleibt. Bis zum Form¬ austritt wird in jeder Bohrung bzw. in jedem Leitkanal getrennt Material herantransportiert, so daß es sich nicht vermischen kann. Es behält seine Position bis zum Werkzeug-Formaustritt hin. Deshalb ist es möglich, das Material entsprechend dem Bedarf des zu spritzenden Produktes lagebedingt zu dosieren. Bevorzugt werden die Leitkanäle von Leitwänden begrenzt, welche sternförmig zur Mitte des Formaus¬ trittes hin ausgerichtet sind. Diese Führung entlang von Leitwänden geschieht bis zu einer entsprechenden Umlaufkante, welche in den nachfolgenden Zeichnungen ein Quadrat umschreibt. Bevorzugt sollen die Leitkanäle bzw. die Leitwände in das Material des entsprechenden Werkzeugteils eingeformt sein. Hierdurch ist ein Zentrieren der entsprechenden Leitkanäle mit den Bohrungen leichter möglich. Es kann jedoch auch daran gedacht sein, die Leitkanäle bzw. Leitwände in einen Einsatz einzuformen, welcher dann in eine Ringmulde des Werkzeugteils eingesetzt wird. Durch dieses Ausführungsbeispiel ist es möglich, je nach Bedarf Ein¬ sätze mit unterschiedlich geformten Leitkanälen zu verwenden.
    [0018] Zum Festlegen des Einsatzes und auch zum Verbinden mit dem anderen Werkzeugteil des ersten Werkzeuges weist das zweite Werkzeugteil eine die Ringmulde umlaufende Schulter auf, welche als Anschlag für den ersten Werk¬ zeugteil dient. Durch diese einfache Maßnahme wird eine mengenregulierter Materialtransport vom Einlauf in die entsprechenden Bohrungen bis zum Werkzeug-Formaustritt geschaffen.
    [0019] Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Er¬ findung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung; diese zeigt in
    [0020] Fig. 1 einen teilweise im Querschnitt dargestellten Kopf für eine Spritzgießmaschine;
    [0021] Fig. 2 eine Draufsicht auf den Kopf nach Fig. 1 von der Spritzgießmaschine her;
    [0022] Fig. 3 eine vergrößert dargestellte Innenansicht eines Werkzeugeteils;
    [0023] Fig. 4 einen Querschnitt durch Fig. 3 entlang der Linie IV-IV.
    [0024] Gemäß Fig. 1 weist der Kopf R für eine Spritzgie߬ maschine od. dgl. Extrusionsanläge einen Grundkörper 1 auf. Dieser Grundkörper 1 besteht im wesentlichen aus einer Montageplatte 2 und einer Aufspannplatte 3, welche über einen Ring 4 miteinander verbunden sind. Montageplatte 2, Aufspannplatte 3 und Ring 4 werden vorteilhafterweise einstückig hergestellt.
    [0025] In der Montageplatte 2 sind nach Fig. 2 Montagelöcher 5 vorgesehen, über welche der Kopf R mittels entsprechen¬ den Befestigungselementen am Auslaß einer Spritzgieß- maschine festgelegt werden kann. In diesen Auslaß ragt ein Verteilerkegel 6, welcher eine zentrische Sackloch¬ bohrung 7 mit Innengewinde 8 aufweist. Dieses Innen¬ gewinde 8 kämmt einen Gewindeschaft 9 eines Schrauben¬ bolzens 10, welcher eine Axialbohrung 11 im Grundkörper 1 durchgreift und dessen Schraubenkopf 12 an einer in der Axialbohrung 11 gebildeten Schulter 13 anschlägt. Mittels des Schraubenkopfes 12 wird der Verteilerkegel 6 fest auf die Stirnfläche 14 der Montageplatte 2 gepreßt, wobei zur Abdichtung noch eine Ringdichtung 15 vorgesehen ist.
    [0026] Im Bereich des Ringes 14 sind eine Reihe von Bohrungen 16 im Grundkörper 1 vorgesehen, wobei diese Bohrungen 16 sich aσhsparallel in einem Kreis um die Axialbohrung 11 herum ansammeln. Nach dem Ausführungsbeispiel von Fig. 2 sind zwölf solche Bohrungen vorgesehen.
    [0027] Die Bohrungen 16 durchbrechen auch ein der Aufspann¬ platte 3 aufgesetztes Werkzeugteil 17. Dieses Werkzeug¬ teil 17 wird von einem zweiten äußeren Werkzeugteil 18 umgriffen, wobei zu dessen Zentrierung in der Aufspann¬ platte 3 eine entsprechende scheibenförmige Ausnehmung 19 vorgesehen ist. Das Werkzeugteil '17 besitzt dagegen eine umfängliche Steigflache 20, deren Form die Innen¬ fläche 21 des Werkzeugteils 18 angepaßt ist.
    [0028] Auf einen vom zweiten Werkzeugteil 18 ausgeformten Ringflansch 22 drückt in Gebrauchslage eine Ringmutter 23, welche auf ein Gewinde 24 auf dem Umfang der Auf¬ spannplatte 3 aufgesetzt ist.
    [0029] Zur Verringerung des Durchlaßquerschnittes der Bohrungen 16 sind in der Montageplatte 2 diese radial durchbohrende Stifte 25 vorgesehen. Jeder Stift 25 weist einen Gewindeabschnitt 26 auf, welcher ein Innen¬ gewinde 27 in der Radialbohrung 28 kämmt. In Fig. 2 ist gezeigt, daß der eine Stift 25a so weit zurückgezogen ist, daß er fast gänzlich den Durchlaßquerschnitt der Bohrung 16 freigibt. Der andere Gewindestift 25b durchsetzt dagegen voll¬ ständig den Durchlaßquerschnitt d der Bohrung 16, so daß als Durchlaß für das zu extrudierende Material nur zwei geringe seitliche Segmente 29 zur Verfügung stehen.
    [0030] Den Ring 4 umgibt ein Reif 30, welcher mit dem äußeren Umfang des Ringes 4 einen Ringkanal 31 einschließt. In diesem Ringkanal 31 kann ein Medium zur Temperatur¬ regelung des Kopfes R geführt werden. Zur Verteilung dieses Mediums, insbesondere auch in entsprechende Kanäle 32 des Verteilerkegels 6 bzw. 33 des Grundkδrpers 1, sind entsprechende Radialbohrungen 34 vorgesehen. Bei 35 ist ferner ein Anschlußnippel für Stützluft vorgesehen, welche über eine gestrichelt angedeutete Leitung 36 zu entsprechenden Hohlräumen im Werkzeug führt. In Fig. 3 und 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines zweiten Werkteugteiles 18a dargestellt. In diesem Werkzeugteil 18a ist die Steig¬ fläche 20a kegelstumpfartig mit einer geradlinigen Mantelfläche ausgebildet. In dem von dieser Steigfläche 20a umgrenzten Raum paßt der Werkzeugteil 17, wobei er an einer Schulter 40 anschlägt. Der Werkzeugteil 17 ist in Fig. 4 nur schwach dargestellt. Durch die gestrichelten Linien werden die Fortsetzungen der Boh¬ rungen 16 durch den Werkzeugteil 17 angedeutet.
    [0031] Auf die Schulter 40 folgt eine Ringmulde 41, in welcher ein Einsatz 42 sitzt. Dieser Einsatz 42 weist stern¬ förmig zu einer Mitte M gerichtete Leitkanäle 43 auf, welche von entsprechenden Leitwänden 44 begrenzt sind. Diese Leitkanäle 43 sind in Richtung auf einen Werk¬ zeug-Formaustritt 45 hin ausgerichtet und stehen andernends mit jeweils einer Bohrung 16 in Verbindung. - Λ Λ -
    [0032] Der Werkzeug-Formaustritt 45 ist im vorliegenden Fall der Einfachheit halber quadratisch ausgebildet, er kann jedoch auch andere Formen aufweisen.
    [0033] Durch diese Leitkanäle 43 wird vermieden, daß sich bereits im Bereich zwischen den beiden Werkzeugteilen 17 und 18a der bis dahin in seiner Menge regulierten Materialstrom wieder vermischt.
    [0034]
    权利要求:
    Claims Patentansprüche
    1. Vorrichtung zum Führen und Dosieren von extru¬ dierbarem Material von beispielsweise einer Spritz¬ gießanlage zu einem Werkzeug, wobei der Material¬ strom durch Bohrungen mit einem veränderbaren Durch¬ laßquerschnitt geführt ist und die Bohrungen einen Grundkörpör in etwa axialer Richtung durchziehen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß der Grundkörper (1) in etwa radiale Bohrungen (28) aufweist, welche in etwa senkrecht auf die Bohrungen (16) treffen, wobei in die Radialbohrungen (28) verschiebbare Stifte (25) eingesetzt sind.
    2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stifte (25) einen Gewindeabschnitt (26) auf¬ weisen, mit dem sie ein Innengewinde (27) in der Radialbohrung (28) kämmen.
    3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß der Grundkörper (1) einstückig aus einer Montageplatte (2) , einer Aufspannplatte (3) und einem 'diese verbindenden Ring (4) gebildet ist, wobei die Bohrungen (16) den Grundkörper (1) im Bereich des Ringes (4) durchziehen, während die Radialbohrungen (28) in der Montageplatte (2) vorgesehen sind.
    ■4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Ring (4) von einem Reif (30) unter Aus¬ bildung eines Ringkanals (31) umfangen ist, in welchem ein Heiz- bzw- Kühlmedium führbar ist.
    5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß von dem Ringkanal (31) Radialbohrungen (34) zu Kanälen (32 bzw. 33) im Grundkörper (1) bzw. in einem Verteilerkegel (6) führen.
    6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Verteilerkegel (6) über einen Schrauben- bolzert (10) mit dem Grundkörper (1) verbunden ist.
    7. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (1) bzw. die Aufspannplatte (3) stirnwärtig eine scheibenförmige Ausnehmung (19) aufweist, in welche ein Werkzeugteil (17) eingesetzt ist, welches von einem zweiten Werkzeugteil (18) umfangen ist, das einen Ringflansch (22) aufweist, auf welchen eine Ringmutter (23) drückt, die einem Gewinde (24) am Grundkörper (1) aufgesetzt ist.
    8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußnippel (35) zum Einbringen von Stützluft zwischen die beiden Werkzeugteile (17, 18) vorgesehen ist.
    9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß in dem Werkzeugteil (18a) , welches auf die Bohrungen 816) folgt und welches einen Werkzeug- Formaustritt (45) aufweist, Leitkanäle (43) vorge¬ sehen sind, welche die Bohrungen (16) mit dem Werk¬ zeug-Formaustritt (45) verbinden.
    10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Leitkanäle (43) von Leitwänden (44) begrenzt sind, welche sternförmig zur Mitte (M) des Formaustrittes (45) hin ausgerichtet sind.
    11. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkanäle (43) bzw. die Leitwände (44) in das Material des Werkzeugteils (18a) eingeformt sind.
    12. Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitkanäle (43) bzw. die Leitwände (44) in einen Einsatz (42) eingeformt sind, . welcher in eine Ringmulde (41) des Werkzeugteils (18a) paßt.
    13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn¬ zeichnet, daß das Werkzeugteil (18a) eine die Ringmulde .umlaufende Schulter (40) zum Anschlag eines weiteren einen Teil der Bohrungen (16) aufweisenden" Werkzeugteils (17) besitzt.
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    DE3725447A1|1989-02-09|
    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1988-09-07| AK| Designated states|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): JP US |
    1988-09-07| AL| Designated countries for regional patents|Kind code of ref document: A1 Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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